Universo

El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía, el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Desde lo más pequeño a lo más grande, el Universo es todo lo que existe Desde el mundo invisible de las partículas que constituyen nuestros cuerpos hasta las grandes galaxias formadas por millones y millones de estrellas. Todo lo que es, lo que ha sido y lo que será.

El Universo contiene galaxias, cúmulos de galaxias y estructuras de mayor tamaño llamadas supercúmulos, además de materia intergaláctica. Todavía no sabemos con exactitud la magnitud del Universo, a pesar de la avanzada tecnología disponible en la actualidad.

La materia no se distribuye de manera uniforme, sino que se concentra en lugares concretos: galaxias, estrellas, planetas... Sin embargo, el 90% del Universo es una masa oscura, que no podemos observar.

Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas leyes físicas, constantes a lo largo de su extensión e historia. Es homogéneo e isotrópico. La fuerza dominante en distancias cósmicas es la gravedad. El universo tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una de tiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales.

Los descubrimientos realizados en el siglo XX han demostrado que ni la Tierra, ni el Sol, ni la propia Vía Láctea, se encuentran en el centro del universo. Debido a las ideas del científico Hubble se pudo descubrir que las galaxias se están alejando entre sí y de nosotros, lo que significaría que al principio estaban más juntas. Según la teoría del Big Bang, hubo una gran explosión inicial del universo. Calculando la velocidad de separación actual de los cuerpos celestes, se ha determinado la edad del universo, siendo ésta de aproximadamente 13750±150 millones de años.

Evolución del universo

Aunque no estamos seguros, la teoría más aceptada sobre el origen del Universo es la teoría del Big Bang (la Gran Explosión).

Según esta teoría, en un principio todo el Universo se encontraba superconcentrado en un pequeño punto infinitamente denso y caliente. No existían ni el tiempo ni el espacio.

Entonces, por alguna razón, éste explotó y empezó a expandirse, cosa que sigue haciendo desde entonces, hace ya unos 13.000 millones de años. Con esta explosión se crearon el espacio y el tiempo, y surgieron las leyes de la Física que rigen todos los procesos del Universo.

El destino final del universo tiene diversos modelos que explican lo que sucederá en función de diversos parámetros y observaciones. De acuerdo con la teoría general de la relatividad el destino final más probable dependerá del valor auténtico de la densidad de materia, en función de ese parámetro se barajan dos tipos de finales:

- El Big Crunch (Gran Implosión) que sucederá si el universo tiene una densidad de materia por encima de la densidad crítica, al punto de que sea capaz de decelerar su expansión hasta detenerla y llegar a invertirla. Así la materia recondensaría en una gran implosión guiada por la gravedad.

- El Big Rip (Gran desgarramiento) que sucederá si eventualmente la densidad está por debajo de un valor crítico, los cúmulos de galaxias acabarían acercándose y formando grandes agujeros negros, del tipo que se supone existe en el centro de muchas galaxias. Esos agujeros negros pueden considerarse como un rasgado o desgarramiento del espacio-tiempo.

Componentes del universo

El universo está compuesto por: Galaxias, nebulosas, estrellas, sistemas planetarios, planetas, satélites, asteroides y cometas.

Galaxias: Una galaxia es una gran masa de estrellas agrupadas que giran junto con gases y polvo. El número de galaxias en el universo supera los miles de millones. Su tamaño puede variar entre cientos de años luz y millones de años luz.

Nebulosas: La apariencia de una nebulosa vista desde la Tierra es la de una mancha blanquecina parecida a una nube. Son producidas por cuerpos siderales, gases (principalmente hidrógeno y helio) y partículas sólidas denominadas polvo.

Estrellas: Una estrella es una gran masa de gas a alta temperatura que emite una gran cantidad de calor y de luz. El hidrógeno es el combustible de las estrellas. Las estrellas se clasifican según su tamaño, su brillo o su color.

Sistemas planetarios: Un sistema planetario es una estrella alrededor de la cual giran otros cuerpos de menor masa (planetas, rocas...).

Planetas: Los planetas son cuerpos que giran en torno a una estrella y que, según la definición de la Unión Astronómica Internacional, deben cumplir además la condición de haber limpiado su órbita de otros cuerpos rocosos importantes, y de tener suficiente masa como para que su fuerza de gravedad genere un cuerpo esférico.

Satélites: Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los planetas. El único satélite natural de la Tierra es la Luna, que es también el satélite más cercano al sol. 

Asteroides: Los asteroides son rocas que viajan por el espacio que tienen diámetros inferiores a 50 metros. Son objetos rocosos de muy diversos tamaños que orbitan en grandes cantidades en torno a la estrella, chocando eventualmente entre sí.

Cometas: Los cometas son rocas ricas en agua u otros elementos volátiles, el acercamiento a la estrella y su consecuente aumento de temperatura origina que parte de su masa se evapore y sea arrastrada por el viento solar.

Descripción física del universo

Físicamente podemos describir el universo en base a los siguientes elementos: Tamaño, forma, color, Homogeneidad e isotropía, composición y estructura cuántica.

Tamaño: Puede tener una longitud de billones de años luz o incluso tener un tamaño infinito.

Forma: El universo no tiene cotas espaciales de acuerdo al modelo estándar del Big Bang, pero sin embargo debe ser espacialmente finito.

Color: El color del universo es café con leche cósmico.

Homogeneidad e isotropía: A estas escalas la densidad del universo es muy uniforme, y no hay una dirección preferida o significativamente asimétrica en el universo.

Composición: El universo observable actual parece tener un espacio-tiempo geométricamente plano, conteniendo una densidad masa-energía equivalente a 9,9 × 10−30 gramos por centímetro cúbico. Los constituyentes primarios parecen consistir en un 73 % de energía oscura, 23 % de materia oscura fría y un 4 % de átomos. 

Estructura Cuantica: Según la física moderna, el Universo es un sistema cuántico aislado, un campo unificado de ondas que entra en decoherencia al tutor de la observación o medición. En tal virtud, en última instancia, el entorno del Universo sería no local y no determinista.

Conclusión

La teoría general de la relatividad, que fue publicada por Albert Einstein en 1916, implicaba que el cosmos se hallaba en expansión o en contracción. Pero este concepto era totalmente opuesto a la noción de un universo estático, aceptada entonces hasta por el propio Einstein. Hasta entonces, los mayores telescopios solo permitían identificar las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y aunque se veían borrones luminosos, llamados nebulosas, por lo general se tomaban por remolinos de gas existentes en nuestra galaxia. Hoy se cree que hay entre 50 000 y 125 000 millones de galaxias, cada una con cientos de miles de millones de estrellas.